三坐标测量机是一种精度高、量程大、通用性强、效率高的测量仪器，它能对复杂的零件进行精确的三维测量。测量机是用测头来拾取信号的，三坐标测量机的功能、工作效率、精度与测头密切相关。没有的测头，就无法发挥测量机的功能。
    三坐标测头可视为一种传感器，只是其结构、功能较一般传感器更为复杂，三坐标测头的两大基本功能是测微和触发瞄准并过零发讯。
    按结构原理，三坐标测头分为机械式、光学式和电气式等。机械式测头用于手动测量；光学式多用于非接触式测量；电气式多用于接触式的自动测量，由于坐标测量机的自动化要求，新型测头主要采用电学与光学原理进行信号转换。
    按测量方法，测量头可分为接触式和非接触式两类，接触式测头便于拾取三向尺寸信号，应用甚为广泛，种类也很多，非接触式测量头由于有独到的优点，发展十分迅速。
    接触式测头可分为硬测头与软测头两类，硬测头多为机械式测头，主要用于手动测量，由于人手直接操作，故测量式不易控制，测量力过大，会引起测头和被测件的变形，测量力过小，又不能保持测头与被测件可靠接触；测量力的变化也会使瞄准精度下降。而软测头的测端与被测件接触后，测端可作偏移，传感器进而输出开关信号或模拟信号。在测端接触工件后仅发出瞄准信号的测头称为触发式测头，除发讯外，还能进行偏移量读数的称为模拟式测头，软测头包括触发式测头与模拟式测头。
    按功用，可将测头分为用于瞄准的测头和用于测微的测头。用于瞄准的测头有全部的硬测头、电气测头中的开关式测头和光学测头中的光学定位测头等。用于测微的测头有电气测头中的电感测头、电容测头、光学测头中的三角法测头、激光聚焦测头、视像测头等。